Welche Faktoren, abgesehen von ihrer Homochiralität, machen unsere „Marke“ der Biologie einzigartig? [geschlossen]

Wenn Menschen Organismen auf einem anderen Planeten entdecken würden, hätten wir (es sei denn, wir und sie wurden von derselben Quelle ausgesät) nichts von außerirdischen Krankheitserregern zu befürchten, da sie wahrscheinlich völlig inkompatibel mit unserer „Marke“ von wären Leben hier auf der Erde. Dies ist auf eine Reihe grundlegender Besonderheiten zurückzuführen, die nicht allen möglichen Biologien eigen sind (im Gegensatz zur Physik, wo Eigenschaften allgegenwärtiger sind). Ich weiß zum Beispiel, dass die linkshändige Chiralität von Aminosäuren ein solches Merkmal kennzeichnet. Es scheint keinen Grund zu geben, warum Leben nicht mit der entgegengesetzten Ausrichtung entstehen könnte. Meine Frage ist, welche anderen Einzelheiten dieses Set ausmachen?

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Antworten (1)

Ich denke, die entgegengesetzte Liste – welche Merkmale des Lebens vernünftigerweise anderswo erwartet werden könnten – wäre viel kürzer. Fast jedes Merkmal des Lebens auf der Erde, wie ich es mir vorstellen kann, ist in den einzelnen Molekülen willkürlich.

  • DNS. Warum nur 4 Basen? Warum die Basen, die wir haben (ACTG)? Forscher können sogar hier auf der Erde Organismen mit erweitertem DNA-Alphabet erschaffen (1) . Selbst wenn Sie glauben, dass irgendeine Art von molekularem Vererbungsmechanismus eine Voraussetzung für das Leben ist, gibt es keinen Grund dafür, dass es DNA sein muss. Und obwohl es hier auf der Erde viele Kontroversen über Leben auf Arsenbasis gegeben hat, sehe ich nicht ein, warum es anderswo kein Leben auf Arsenbasis geben könnte.
  • Ribosomen. Warum eine Kombination aus RNA und Protein? Es gibt viel in der Gesamtarchitektur der Ribosomen, das aufgrund historischer/evolutionärer Kontingenz eingeschlossen ist, nicht irgendein notwendiges Merkmal des Lebens.
  • Das zentrale Dogma. Die Biologie, wie wir sie kennen, hat sicherlich großen Gebrauch von der Fähigkeit gemacht, temporäre Kopien von Nachrichten anzufertigen, aber ich verstehe nicht, warum das Leben im Orbit von Alpha Centauri zu einer ähnlichen Lösung hätte kommen müssen.
  • Phospholipidmembranen. Sie könnten argumentieren, dass ein gewisses Maß an Kompartimentierung notwendig ist, damit Leben entstehen kann (um die Komplexität zu reduzieren und die Evolution durch Drift und Effekte kleiner Anzahl zu ermöglichen, um Veränderungen zu erzeugen), aber ich denke nicht, dass es sich um Phospholipide handeln muss. Ich kann mir auch alles Leben auf einem anderen Planeten vorstellen, das in virusähnlichen Partikeln mit Hüllen aus reinem Protein (oder einem anderen außerirdischen Polymer) enthalten ist.
  • Gene. Je nachdem, auf welcher Ebene man argumentiert, kann ich mir vorstellen, dass dies in beide Richtungen geht. Wenn ein Gen nur ein modularer Satz von Anweisungen für eine begrenzte Anzahl von Komponenten ist, dann wird dies vielleicht überall auftauchen – das Leben auf unserem Planeten ist überraschend modular, und es ist schwer vorstellbar, dass Leben auf einem anderen Planeten in der Lage wäre, durchzukommen ohne eine gewisse Modularität (obwohl es natürlich prinzipiell möglich ist). Aber sicherlich ist nichts unvermeidlich an den Details der Genorganisation in Promotoren, codierende Regionen (warum ein 3-Basen-Code?), Introns und Exons (ich bin immer noch überrascht, dass diese auf unserem eigenen Planeten existieren), Operons usw.

Ich denke, du verstehst es. Tatsächlich ist es wirklich schwer, sich irgendeine Eigenschaft des Lebens auf der Erde vorzustellen, die nicht auf die eine oder andere Weise nach Kontingenz riecht. Astrobiologen haben Wasser als einen wesentlichen Bestandteil des Lebens, wie wir es kennen, festgehalten, aber das ist immer noch "wie wir es kennen".

Ich bin wirklich versucht, eine pauschale spekulative Aussage darüber zu machen, welche Merkmale ich als "inhärent in allen möglichen Biologien" erwarten könnte (eine faszinierende Idee, darüber nachzudenken), aber das geht weit über meine Tiefe. Im Moment fällt es mir schwer, gute Kandidaten zu finden.

(1): Malyshev D. et al. (2014). Ein halbsynthetischer Organismus mit einem erweiterten genetischen Alphabet. Natur 509: 385-8.